基于单片机的语音系统综述【文献综述】

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1、毕业论文文献综述通信工程基于单片机的语音系统综述摘要：随着信息技术的发展。智能化的电子设备应用越来越广泛，因此语音系统也被广泛的应用。本文着重讲述了基于单片机的语音系统，从语音处理技术，语音播放技术，语音识别技术这三个方面来介绍的，介绍了各自的特点。在三种技术中，也穿插介绍了比较适合设计语音系统—凌阳单片机SPCE06lA，简要的介绍其芯片和程序上的特点。关键词：单片机；语音；应用。一、引言随着信息技术的发展，语音系统不仅仅应用于音乐的播放和语音录制，而且在其他领域也都有着广泛的应用，尤其是在智能化电子设备上。传统的电子设备只是简单将所测量到的数据，用数码管显示出来，而在仪器设

2、计中加入了语音系统，则可以将数据更加直接，形象地表现出来。因此在越来越多的电子设备的设计中，都加入了语音系统。基于单片机的语音处理系统也是目前应用的比较广泛的。由于单片机的操作简单，设计方便，容量大的特点，因此适合语音系统的设计。相比较各种单片机的特点来说，用凌阳单片机来设计语音系统是最适合的。SPCE061A是台湾凌阳公司生产的性价比很高的一款十六位单片机，使用它可以非常方便的实现语音系统的设计。二、语音处理技术语音的处理技术是将语音数据通过采集，编译，压缩，解码等方法进行转换，并最后用播放器播放出来。采用凌阳单片机SPCE06lA进行语音处理，在目前的设计中是应用很广泛。由

3、于SPCE06lA本身最大的特点就是它的语音模块很强大，只需调用相应的模块就可以完成语音处理的整个过程。在[1]中也提出SPCE06lA较高的处理速度使μ’nSP™能够非常容易地、快捷地处理复杂的数字信号。以μ’nSP™为核心的SPCE061A微控制器是适用于数字语音应用领域产品的一种最合适的选择。在[2]中也写到SPCE061A的语音处理功能是由凌阳科技自行开发的，具有音频编解码以及语音压缩算法。各种算法相应的程序模块存放在语音算法库SCAM—LIB中，使用时只需调用相应的模块就可方便地实现语音合成、语音播放、录音、识别等功能。因此SPCE061A是一款适合语音系统设计的开发

4、工具。u’nSP单片机中的DAC主要用于将数字信号转换成音频输出信号。u’nSP-iii-的音频输出方式又可分为两种:一是音调输出方式(ToneMode)，二是语音输出方式(SpeechMode)。语音输出是一种常见的音频输出方式，它是将ADC采样得来的声音数据进行压缩存储，播放时，再将声音数据进行解压缩编码，并以与采样率相同的速率向DAC释放数据，最后转化成模拟的音频信号输出，最后转换成声音。音调输出方式需要用Timer来控制声音数据的频率，从而控制音调的高低。在[3]和[4]中就详细介绍了这两种方式的特点，并写到了各自的用处。语音压缩是通过对资料的压缩，达到高效率存储和转换

5、资料的结果，即在保证一定声音质量的条件下，以最小的资料率来表达和传送声音信息。在凌阳压缩算法中有三种算法：SACM_A2000、SACM_S480、SACM_S240。在[5]和[6]都各自中提到三种压缩算法的压缩比，通过比较得出，按音质排序是：A2000>S480>S240，所以一般情况下，大多数的有关语音方面的程序设计都采用A2000这个压缩算法。三、语音播放技术语音播放就是语音录制的逆过程，是把经过压缩编码的语音数据还原成声音的过程。语音播放大体上可分为4个过程：数据提取、数据解码、转换成模拟信号、转换成声音。凌阳SPCE061A单片机芯片拥有2路10位精度的DAC(数膜

6、转换器)，，带有麦克风和扬声器，只需要外接2个功放即可完成语音的播放。语音播放系统设计是采用的是语音输出方式。在[7]中提到：凌阳SPCE061A单片机自带双通道DAC音频输出DAC1和DAC2，DACl、DAC2转换输出的模拟量电流信号分别通过AUDl和AUD2管脚输出，DAC输出为电流型输出，经LM386音频放大，即可驱动喇叭放音，在DACl、DAC2后面接一个简单的音频放大电路和喇叭，就实现语音播放功能。在[3]中也着重提到一点就是：在采用双通道DAC时，要采用相同的采样速率对双通道输入的声音数字量进行同步，并分别写入到两个数据单元CAR1和CAR2中，同时送入DAC1和

7、DAC2中进行D/A转换,才能输出成为语音。凌阳音频算法提供了两种播放模式：自动播放和手动播放。自动播放语音的API函数有下9个，分别是初始化、播放、获取模块状态、获取语音资料，填入译码队列、停止播放、中断服务、暂停播放、暂停后恢复、音量控制。一般前6个就可以实现自动播放语音，后三个函数用于音量和播放进程控制。在[7]中采用的就是自动播放模式，详细列出了6个函数模块的书写方法，并通过实际例子来更加形象得说明。手动播放语音的API函数相比较要复杂一点，它包含了12个函数。分别是：初始化、获取模